在水电工程、矿山开采和市政基础设施的建设中,爆破作为一种必不可缺的高效、经济的施工技术,会不可避免地产生一些以爆破地震波为首的负面效应。随着人们对爆破振动控制要求越来越严格,传统的仅以振速作为判据标准的爆破振动安全判据已难以满足要求,基于振速-主频双因素的爆破振动安全判据逐渐成为主流。因此,研究爆破地震波传播过程中振动频谱特性和主频衰减机制,对更有效地控制爆破振动危害具有重要的意义。论文针对爆破地震波传播过程中振动主频的衰减规律这一课题,采用理论分析、数值模拟和工程试验相结合的方法,开展了系统的研究,推导了爆破振动频域内解析解,分析了爆破振动频谱特性,研究了爆破振动主频的影响因素,揭示了爆破振动主频的衰减规律,在此基础上,提出了爆破振动主频衰减规律的预测公式。通过研究爆破地震波的传播与衰减机制,提出幅值衰减项的概念,量化了地震波在粘弹性介质中传播爆破振动频域内幅值的损耗,建立了幅值衰减项与岩石品质因子、岩石波速、爆心距和频率间的关系式。研究表明,爆破振动幅值谱中频率越小、岩石品质越好、距离爆源越近,幅值衰减项越小,相应幅值的衰减速度越慢。根据弹性波传播理论,引入幅值衰减项,推导了粘弹性介质中不同爆源的爆破振动速度幅值谱解析式。采用理论分析结合动力有限元数值模拟,研究了爆破地震波传播过程中振动频谱特性及主频衰减规律。结果表明,无论是球药包还是柱药包爆破,介质为完全弹性时,随爆心距增大,振动幅值随频率的分布没有变化,主频没有衰减;介质为粘弹性时,随爆心距的增大,爆破振动幅值谱中高频对应幅值衰减快于低频对应幅值,幅值分布整体向低频方向偏移,幅值谱结构由主频位于高频带的单峰结构转变为以主频为对称轴的三峰结构,最终稳定为位于低频带的单峰结构,因此傅里叶主频整体呈衰减趋势,衰减过程中由于主频带的偏移而发生突变,而质心频率平稳衰减。采用爆破振动速度幅值谱解析式的数值计算和数值模拟方法,分析了爆炸荷载、爆源几何参数、介质参数和起爆方式对爆破振动频谱结构和主频衰减的影响机制。分析表明,爆破振动主频与荷载上升时间、作用持续时间均呈反比,且上升时间的影响更为显著,当荷载参数超过一定范围,主频对其变化不再响应。爆破振动主频与岩石品质因子和岩石波速呈正比。钻孔爆破中,爆破振动主频与装药半径、装药长度呈反比,装药长度的影响较装药半径更显著。改变起爆方式,减小单个起爆点引爆装药段长度,可不同程度地提高爆破振动主频。基于球面地震波传播的理论解,结合爆破振动主频影响因素的量纲分析,建立了爆破振动主频衰减规律的预测公式。通过现场试验,验证了新公式的预测精度;在此基础上,对比了傅里叶主频、质心频率和视主频的衰减规律,结果表明,实际工程中傅里叶主频的衰减不存在显著规律;傅里叶质心频率和视主频的衰减规律良好,利用该公式可较精确地预测两者的衰减规律;最后将该公式修正为基于柱面波传播理论的主频预测公式,然而该现场试验中修正后公式的预测精度没有提高。